日本冷间锻造之基础-冷锻冷挤压冷镦基础知

冷間鍛造の基礎

（冷・温間鍛造）鍛圧KBUSEGroup１．冷間鍛造の変遷１９６０（Ｓ３５）１９７０（Ｓ４５）１９８０（Ｓ５５）１９９０（Ｈ０３）２０００（Ｈ１３）西ドイツマイプレス社と技術提携ＭＫＮ６３製造販売トランスファプレスＯＫＮ発売ロングシリｰズＵＫＲ発売Ｌ１Ｃｼﾘｰｽﾞ発売Ｌ１Ｃﾛﾝｸﾞｼﾘｰｽﾞ発売Ｌ２Ｃｼﾘｰｽﾞ発売温間鍛造プレスＥ１Ｈｼﾘｰｽﾞ発売Ｓ１０Ｃ～Ｓ２５ＣＳＣＭ４１５Ｓ３５Ｃ～Ｓ４５ＣＳＣＭ４３５ＳＵＪ２温間鍛造開始１３Ｃｒステンレス自転車部品ｽﾋﾟｰｶﾖｰｸソケットレンチ

ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞﾚｰｽ時計ケース

ＶＴＲﾍｯﾄﾞﾒｶﾞﾈﾌﾚｰﾑ等速ｼﾞｮｲﾝﾄﾍﾞﾍﾞﾙｷﾞｱｴｱｰｺﾝ部品ｺﾏﾂﾏｲﾌﾟﾚｽ材質部品２．金属の性質（塑性加工）

引張試験による応力-ひずみ

永久ひずみ弾性限界引っ張り強さ破断点ひずみ応力ひずみ＝ΔL/L３．鍛造温度と荷重の関係冷間熱間温間加熱温度変形抵抗（荷重）５００℃１０００℃青熱脆性域４．冷間、温間、熱間鍛造の比較冷間鍛造品温間鍛造品熱間鍛造品５．冷間、温間、熱間鍛造の比較－１１．切断２．加熱（１２５０℃）３．鍛造３～４工程４．トリム１．切断２．プレコート（１７０℃）３．加熱４．鍛造３～４工程５．トリム１．切断２．焼鈍３．潤滑４．鍛造加工工程１１００～１２５０℃６00～850℃室温温度領域熱間鍛造温間鍛造冷間鍛造比較項目６．冷間、温間、熱間鍛造の比較－２

（潤滑、プレス機械）比較項目冷間鍛造温間鍛造熱間鍛造潤滑燐酸亜鉛＋金属石鹸（二硫化ﾓﾘﾌﾞﾃﾞﾝ）グラファイト＋水（油）グラファイト＋水プレスナックルプレス油圧プレスクランクプレスナックルプレス油圧プレスフリクションプレスクランクプレスハンマー油圧プレスフリクションプレスコマツプレスL1CL2CH1CE１H（E2H)C2SC2HE１H（E2H)C2SC2H７．冷間鍛造システム８．温間鍛造システムE1H630ﾐｽﾄｺﾚｸﾀ高周波加熱炉９．温間鍛造システムー２ﾊﾟｰﾂﾌｨｰﾀﾞ予備加熱炉ﾌﾟﾚｺｰﾃｨﾝｸﾞ装置高周波加熱炉高周波加熱炉ﾌﾟﾚｺｰﾃｨﾝｸﾞ装置等速ジョイント加工工程C2S1600温鍛プレス１０．温間鍛造システムー３１１．機械プレス機構の比較１２．フリクションプレス１３．ハンマー（熱間鍛造用）１４．冷間、温間、熱間鍛造の比較－３

（加熱、ショットブラスト）比較項目冷間鍛造温間鍛造熱間鍛造焼鈍加熱焼鈍炉（無酸化炉）高周波加熱炉回転炉トンネル炉高周波加熱炉回転炉トンネル炉ショットブラスト潤滑の前処理潤滑の前処理鍛造後の脱スケール鍛造後の脱スケール１５．冷間、温間、熱間鍛造の比較－４

（寸法精度他）比較項目冷間鍛造温間鍛造熱間鍛造厚さ±０．１～±０．２５±０．１～±０．４±１～±２内外径寸法±０．０２～±０．２±０．１～±０．２±０．５～±１偏芯0.02～0.150.１～0.４0.7～1.0脱炭層＜0.1<0.2<0,4表面粗さ<0.8Ra（６S)<2.5Ra（１０S)＜８Ra(20S)金属組織微細微細粗大１６．冷間、温間、熱間鍛造の比較－５

（適合鉄鋼材料）熱間鍛造温間鍛造冷間鍛造材質△×高合金鋼△（×）高炭素鋼△中炭素鋼低炭素鋼１７．冷間鍛造品の応用分野１．自動車（冷間鍛造部品の７０

～８０％を占めている）２．二輪車３．自転車４．軸受け５．電気６．時計、カメラ７．その他１８．冷間鍛造の特徴長所１．材料歩留まりが高い２．生産性が高い３．機械加工費の低減４．強度と靭性を高くすることができる→安価な材料に変更可能５．熱処理の省略が可能６．ネットシェイプ鍛造ができれば生産性、品質、コストの点で極めて有利１９．冷間鍛造の特徴短所１．材料の流れが悪く変形抵抗が高い２．前処理とし焼鈍、潤滑処理（ボンデ）が

必要３．成形できる形状に限界がある４．成形荷重が高くなるので高価な大きな

設備が必要５．豊富な経験と技術が必要２４．冷間鍛造に適した形状－１２５．冷間鍛造に適した形状－２２６．冷間鍛造に適した形状－３２７．冷間鍛造用素材－１

（炭素鋼）炭素鋼やさしい普通やや難しい難しいSS410BS10C～S30CS３５C～S４３CS４５C～S５５CS６０C～２８．冷間鍛造用素材－２

（構造用合金鋼）構造用鋼やさしい普通やや難しい難しいSCR415～４２０SCR4３０SCR435SCM415～４２０SCM435SCM440

２９．冷間鍛造用素材－３

（構造用合金鋼）構造用鋼やさしい普通やや難しい難しいSNC415SNC631SNC815SNCM２２０SNCM4１５SNCM439軸受け鋼SUJ2３０．冷間鍛造用素材－３

（ステンレス鋼）ｽﾃﾝﾚｽ鋼やさしい普通やや難しい難しいSUS303

不可能SUS304SUS316SUSXM7SUS405（１３Cr)３１．冷間鍛造用素材－３

（アルミニューム）ｱﾙﾐﾆｭｰﾑやさしい普通やや難しい難しいA1100A2014A2017A3003A4043A5052A5056A6061４０００，７０００番代のアルミは一般に熱間鍛造で行う３２．冷間鍛造用素材－３

（銅、銅合金）銅合金やさしい普通やや難しい難しいC1100C2600

(7-3銅）C2720C2810(6-4銅）熱間で鍛造されますC2720などの黄銅を冷間鍛造する場合はC2600に材質変更をする必要があります黄銅の鍛造品３３．素材切断切断方法精度生産性（ｹ/分）歩留まりその他プレス切断L±0.1５０～１００95%ﾀﾞﾚ、かえり据え込み加工が必要プレス打抜D+0.1５０～１００60%ﾀﾞﾚ、かえり丸鋸盤L±0.1１０ｶｯﾀ幅の材料損失かえりその他：帯鋸盤旋盤加工適用材質鋼材炭素鋼合金鋼鋼材ｱﾙﾐﾆｭｰﾑ銅、銅合金鋼材ｱﾙﾐﾆｭｰﾑ銅、銅合金３４．ﾌﾟﾚｽ切断機切断ｻﾝﾌﾟﾙ３５．鋸盤３６．素材の焼鈍１．大きな変形を室温で行うために鍛造前に

焼鈍して金属を軟らくしておく必要がある２．多工程で加工する場合は必要に応じ中間

焼鈍と潤滑処理を行う３．高炭素鋼や高合金鋼は球状化焼鈍を行う

が時間がかかり効率も悪い（１日1回）３７．金属の焼鈍条件低炭素鋼完全焼鈍中炭素鋼完全焼鈍浸炭材（SCM415)完全焼鈍高炭素鋼球状化焼鈍浸炭材（SCｒ415)球状化焼鈍ﾆｯｹﾙｸﾛﾑﾓﾘﾌﾞﾃﾞﾝ鋼球状化焼鈍軸受鋼球状化焼鈍３８．S38Cの焼鈍条件ひずみ（％）２０４０６０２００４００６００応力N/m㎡熱間圧延球状化焼鈍完全焼鈍３９．鍛造用素材の機械的性質（S43C）熱処理熱間圧延完全焼鈍球状化焼鈍降伏点（N/m㎡）３８２３２４３０６引張強度（N/m㎡）６４４５９６５３３伸び（％）２８．０２８．３３１．３絞り（％）４９．５４７．９５４．６硬さ（HRｂ）８３７７７３４０．S4３Cの機械的性質４１．ピット炉４２．バッチ炉ｼｮｯﾄﾌﾞﾗｽﾄ４３．冷間鍛造用潤滑処理・冷間鍛造中の素材は高圧力で金型に接しながら

移動するため焼付が生じます。・冷間鍛造で一般的に使用されている潤滑油

燐酸亜鉛皮膜＋金属石鹸

（ボンデ処理）

さらに必要に応じヘッダ油や二硫化ﾓﾘﾌﾞﾃﾞﾝが

付加して使われます４４．ボンデ処理装置廃水装置４５．潤滑処理工程（鋼用）

１.脱脂パルクリーン８０～８５℃10分２.水洗水５分３.酸洗塩酸硫酸２０～４０℃10分５０～７０℃10分4.水洗水５分5.皮膜化成パルボンド１８１ｘ８０～８５℃１５分６.水洗水５分７.中和パーレン２１８０～８５℃10分８.潤滑パルーブ２３５８０～８５℃10分９.乾燥自然乾燥４６．冷間鍛造の基本変形据え込み(ﾍｯﾃﾞｲﾝｸﾞ）加工エ